声学组件及其制造方法技术

技术编号:13457379 阅读:70 留言:0更新日期:2016-08-03 12:11
一种微机电系统(MEMS)麦克风,包括具有延伸穿过的端口的基底。MEMS晶片耦接到该基底,并且该MEMS晶片包括隔膜和背板。专用集成电路(ASIC)耦接到该基底和该MEMS晶片。盖被耦接到基底,并且该盖包括客户盘。该盖上客户盘电连接到该ASIC,并且该盖被设置为与该基底形成气密密封并且包围该MEMS晶片和该ASIC。该麦克风在该盖处连接到客户板并且被设置为使得声音穿过该基底中的该端口进入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种微机电系统(MEMS)麦克风,包括具有延伸穿过的端口的基底。MEMS晶片耦接到该基底,并且该MEMS晶片包括隔膜和背板。专用集成电路(ASIC)耦接到该基底和该MEMS晶片。盖被耦接到基底,并且该盖包括客户盘。该盖上客户盘电连接到该ASIC,并且该盖被设置为与该基底形成气密密封并且包围该MEMS晶片和该ASIC。该麦克风在该盖处连接到客户板并且被设置为使得声音穿过该基底中的该端口进入。【专利说明】相关申请的交叉引用本专利根据35U.S.C.§119(e)要求2013年10月30日提交的题为“An acousticassembly and method of manufacturing the same” 的美国临时申请第61897592号的权益,此处以引证的方式并入上述申请的全部内容。
本申请涉及声学装置,更具体地说,涉及与这些装置有关的组件或壳体的构造。
技术介绍
这些年来已经使用了不同类型的声学装置。一种类型的装置是麦克风。在微机电系统(MEMS)麦克风中,MEMS晶片具有隔膜和背板。MEMS晶片由基板支撑并且由壳体(例如,杯状物或具有壁的盖)包围。端口可以延伸穿过基板(对于底端口装置)或穿过壳体的顶部(对于顶端口装置)。通常,在底端口构造中MEMS晶片直接设置端口上方。在任何情况下,声能量穿过端口,移动隔膜并且创建背板的变化电势,这创建了电信号。麦克风被部署在诸如个人计算机或蜂窝电话的各种类型的装置中。顶端口装置通常无法实现与底端口封装提相同水平的电声性能。在之前的顶端口组件中,通常没有足够的后部体积来实现高灵敏度。然而,顶端口组件由于它们的布局(与客户盘(customer pad)有关的端口方位)而在特定情况下经常是期望的。布局中提供的优点伴随有对这些之前装置中的电声性能的负面影响。上述问题导致用户对之前方案的一些不满。【附图说明】为了更完整地理解本公开,应当参照以下详细描述和附图,在附图中:图1包括根据本专利技术的各种实施方式的声学组件的立体图;图2包括根据本专利技术的各种实施方式的图1的声学组件的底部的视图;图3包括根据本专利技术的各种实施方式的沿图2的线A-A截取的剖面图;图4包括根据本专利技术的各种实施方式的图1、图2和图3的组件的立体剖面图;图5包括根据本专利技术的各种实施方式的盖被去除的图1、图2、图3和图4的组件的俯视图;图6和图7包括根据本专利技术的各种实施方式的用作顶端口装置并且设置在另一个电子装置内的、在本文描述的组件中的一种的立体剖面图和侧面剖面图;以及图8包括根据本专利技术的各种实施方式的这里描述的装置的制造方法的流程图。技术人员将理解为了简化和清晰而例示了附图中的元件。还将理解的是,特定动作和/或步骤可以以特定发生顺序来描述或描绘,同时本领域技术人员将理解实际上不需要相对于顺序的这种特定。还将理解的是,这里使用的术语和表达具有相对于它们对应的各自探究和研究领域如给予这种术语和表达的普通含义,除非在本文以其他方式阐述特定含义。【具体实施方式】这里描述的方案允许底端口装置按照顶端口装置被插入的方式被插入到另一个电子装置(例如,蜂窝电话或个人计算机)中。换言之,装置看似被外部构造为顶端口装置,并且由此作为顶端口装置被设置和布置在消费者装置中,从而包括与顶端口装置关联的所有布置优点。这另一方面,内部地,装置被构造为底端口装置,具有足够的后部体积和减小的前部体积,这提供了比顶端口装置提高了的灵敏度和较平坦的频率响应。在一个方面,MEMS晶片和/或专用集成电路被附接到基板或基底。引线接合或芯片倒装技术方法可以用于进行该附接。这些部件由包括客户盘的盖来覆盖。在一个示例中,盖是包括激光直接成型(LDS)模制材料的注塑塑料部件,该激光直接成型(LDS)模制材料已经被激光激活并且经受金属化处理,以在盖的外侧上添加客户盘。还可以设置用于EMI屏蔽的内层。盖被附接到基底,被电连接(至内部部件),并且被密封,以形成基底和盖相连接的气密密封。可以使用焊料、环氧树脂或这些要素的组合来制造密封。盖还可以在内侧设置用于表面安装技术(SMT)部件的附接的盘。然后,组装件被翻转并且用作具有等同于底端口装置(与其相同)的后部体积的顶端口装置。换言之,内部地,装置被构造为底端口装置,但作为顶端口装置的方式设置在另一个装置中或设置到另一个装置中。在这些实施方式中的许多实施方式中,微机电系统(MEMS)麦克风包括基底,该基底具有延伸穿过该基底的端口。MEMS晶片耦接到基底,并且MEMS晶片包括隔膜和背板。专用集成电路(ASIC)耦接到基底和MEMS晶片。盖被耦接到基底,并且盖包括客户盘。客户盘在盖上被电连接到ASIC,并且盖被设置为与基底形成气密密封,并且包围MEMS晶片和ASIC。麦克风在盖处连接到客户板并且被设置为使得声音穿过基底中的端口进入。在一些示例中,密封用焊料、环氧树脂或焊料和环氧树脂的组合来形成。在其他方面中,后部体积形成在基底与盖之间,并且形成与开口连通的前部体积。在其他示例中,端口与外部垫片对齐,并且外部垫片具有延伸穿过该外部垫片的垫片开口。在其他方面中,基底包括多个层。在一些示例中,多个层包括基板层和铜层中的一个或更多个。在另外其他示例中,基板层包括一个或更多个PCB层。在其他示例中,客户板位于蜂窝电话、个人计算机或平板电脑中。在这些实施方式中的其他实施方式中,制造微机电系统(MEMS)麦克风的方法包括将MEMS晶片和专用集成电路(ASIC)附接到基底。设置盖,并且盖包括设置在盖上的客户盘。客户盘与AS IC和MEMS晶片电连通。盖附接到基底,并且附件经由盘有效将AS IC连接到外部部件,并且包围ASIC和MEMS晶片。所组装的基底和盖被翻转,并且盖被附接到客户板,使得所组装的基底和盖看起来是到客户的顶端口装置。在一个方面中,盖由已经被激光激活的激光直接成型(LDS)材料形成。现在参照图1、图2、图3、图4和图5,描述声学组件或装置100的一个示例。声学组件100包括基底或基板102,容器(can)或盖104、Vdd(源电压)焊盘106、输出焊盘108、第一接地焊盘110和第二接地焊盘112。基底或基板102由下面描述的多层构造。另选地,可以使用其他层或层的其他排布。在一个方面中,Vdd焊盘106、输出焊盘108和第一接地焊盘110通过使用激光直接成型(LDS)方案来创建,以模制可以被激光激活并经受金属化处理以添加客户盘的材料。容器或盖104的内表面还可以被激光激活并经受金属化处理,以提供充当EMI屏蔽件的固体接地层。Vdd焊盘106、输出焊盘108和第一接地焊盘110从盖的顶部延伸到基底,并且总体地提供基底102(和固定到或穿过基底102的部件)与组件100所设置到的装置(例如,蜂窝电话或个人计算机)之间的电路径。基底102包括声学端口 120、铜层122、第一焊料掩模124、FR4层126、铜接地盘128、第二焊料掩模130、铜接合盘132和Vdd盘131。将理解的是,这是用于基底的一种构造,并且其他构造也是可以的。还可以使用双马来酰亚胺_ 二嘆树脂(BT)层。基底可以是印刷电路板(PCB)并且采用用于构造的各种PCB技术,诸如刚性纤维增强树脂(例如,FR-4、BT)、挠性、刚性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电系统MEMS麦克风,该MEMS麦克风包括:基底,该基底具有延伸穿过该基底的端口;耦接到所述基底的MEMS晶片,该MEMS晶片包括隔膜和背板;专用集成电路ASIC,该ASIC耦接到该基底和该MEMS晶片;盖,该盖耦合到所述基底,所述盖包括客户盘,在所述盖上所述客户盘电连接到所述ASIC,并且所述盖被设置为与所述基底形成气密密封并且包围所述MEMS晶片和所述ASIC;所述麦克风在所述盖处连接到客户板并且被设置为使得声音穿过所述基底中的所述端口进入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·沃森J·斯泽赫G·瑟维斯
申请(专利权)人:美商楼氏电子有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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